如何通过引用传递变量？

我写这个类是为了测试：

class PassByReference:
    def __init__(self):
        self.variable = 'Original'
        self.change(self.variable)
        print(self.variable)

    def change(self, var):
        var = 'Changed'

当我尝试创建实例时，输出是Original。所以Python中的参数似乎是按值传递的。那是对的吗？如何修改代码才能达到按引用传递的效果，使得输出为Changed?

_{Sometimes people are surprised that code like x = 1, where x is a parameter name, doesn't impact on the caller's argument, but code like x[0] = 1 does. This happens because item assignment and slice assignment are ways to mutate an existing object, rather than reassign a variable, despite the = syntax. See Why can a function modify some arguments as perceived by the caller, but not others? https://stackoverflow.com/questions/575196/ for details.}

_{See also What's the difference between passing by reference vs. passing by value? https://stackoverflow.com/questions/373419/ for important, language-agnostic terminology discussion.}

参数是通过分配 http://docs.python.org/3/faq/programming.html#how-do-i-write-a-function-with-output-parameters-call-by-reference。这背后的理由有两个：

1. 传入的参数实际上是一个参考到一个对象（但引用是按值传递的）
2. 某些数据类型是可变的，但其他数据类型则不然

So:

• 如果你通过了mutable对象到方法中，该方法获取对同一对象的引用，您可以随心所欲地改变它，但是如果您在方法中重新绑定引用，外部作用域将对此一无所知，完成后，外部引用仍将指向原始对象。

• 如果您通过了不可变的对象到方法，您仍然无法重新绑定外部引用，甚至无法更改对象。

为了更清楚地说明这一点，让我们举一些例子。

列表 - 可变类型

让我们尝试修改传递给方法的列表：

def try_to_change_list_contents(the_list):
    print('got', the_list)
    the_list.append('four')
    print('changed to', the_list)

outer_list = ['one', 'two', 'three']

print('before, outer_list =', outer_list)
try_to_change_list_contents(outer_list)
print('after, outer_list =', outer_list)

Output:

before, outer_list = ['one', 'two', 'three']
got ['one', 'two', 'three']
changed to ['one', 'two', 'three', 'four']
after, outer_list = ['one', 'two', 'three', 'four']

由于传入的参数是对的引用outer_list，而不是它的副本，我们可以使用变异列表方法来更改它，并将更改反映在外部范围中。

现在让我们看看当我们尝试更改作为参数传入的引用时会发生什么：

def try_to_change_list_reference(the_list):
    print('got', the_list)
    the_list = ['and', 'we', 'can', 'not', 'lie']
    print('set to', the_list)

outer_list = ['we', 'like', 'proper', 'English']

print('before, outer_list =', outer_list)
try_to_change_list_reference(outer_list)
print('after, outer_list =', outer_list)

Output:

before, outer_list = ['we', 'like', 'proper', 'English']
got ['we', 'like', 'proper', 'English']
set to ['and', 'we', 'can', 'not', 'lie']
after, outer_list = ['we', 'like', 'proper', 'English']

自从the_list参数是按值传递的，为其分配一个新列表对于方法外部的代码可以看到没有任何影响。这the_list是一个副本outer_list参考，我们有the_list指向一个新列表，但无法更改位置outer_list尖。

字符串 - 不可变类型

它是不可变的，因此我们无法更改字符串的内容

现在，让我们尝试更改参考

def try_to_change_string_reference(the_string):
    print('got', the_string)
    the_string = 'In a kingdom by the sea'
    print('set to', the_string)

outer_string = 'It was many and many a year ago'

print('before, outer_string =', outer_string)
try_to_change_string_reference(outer_string)
print('after, outer_string =', outer_string)

Output:

before, outer_string = It was many and many a year ago
got It was many and many a year ago
set to In a kingdom by the sea
after, outer_string = It was many and many a year ago

再次强调，自从the_string参数是按值传递的，为其分配新字符串不会对方法外部的代码可见产生任何影响。这the_string是一个副本outer_string参考，我们有the_string指向一个新字符串，但无法更改位置outer_string尖。

我希望这能让事情澄清一点。

EDIT:值得注意的是，这并没有回答@David 最初提出的问题：“我可以做些什么来通过实际引用传递变量吗？”。让我们努力吧。

我们如何解决这个问题？

正如@Andrea的回答所示，您可以返回新值。这不会改变传入内容的方式，但可以让您获取所需的信息：

def return_a_whole_new_string(the_string):
    new_string = something_to_do_with_the_old_string(the_string)
    return new_string

# then you could call it like
my_string = return_a_whole_new_string(my_string)

如果您确实想避免使用返回值，您可以创建一个类来保存您的值并将其传递给函数或使用现有的类，例如列表：

def use_a_wrapper_to_simulate_pass_by_reference(stuff_to_change):
    new_string = something_to_do_with_the_old_string(stuff_to_change[0])
    stuff_to_change[0] = new_string

# then you could call it like
wrapper = [my_string]
use_a_wrapper_to_simulate_pass_by_reference(wrapper)

do_something_with(wrapper[0])

虽然这看起来有点麻烦。